光學感測的方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本申請涉及光學感測的方法及裝置。本發(fā)明提供了用于快速定量測量沿著一段光纖傳輸、反射和/或散射的光場的擾動的新穎的裝置及方法。本發(fā)明可以用于點傳感器以及分布式傳感器或兩者的結(jié)合。特別地，這種技術(shù)可以應用于分布式傳感器，同時顯著地提高速度和靈敏度以允許檢測沿一段光纖的任何地方的聲波擾動，同時達到良好的空間分辨率。本發(fā)明在較廣范圍的聲學感測和成像應用中提供了獨特的優(yōu)勢。典型的用途是用于監(jiān)測油井和氣井，以用于諸如分布式流量計量和/或成像；地震成像，監(jiān)測長電纜和管道；在大型容器內(nèi)部成像以及安全應用。
【專利說明】光學感測的方法及裝置
[0001 ] 本申請是申請日為2010年5月27日，申請?zhí)枮?01080033359.9，發(fā)明名稱為“光學感測的方法及裝置”的申請的分案申請。
發(fā)明領(lǐng)域
[0002 ] 本發(fā)明涉及光學傳感器，并且特別地，涉及分布式光纖傳感器及其應用。
[0003]發(fā)明背景
[0004]已在許多感測應用中證明了光纖的益處。兩個主要領(lǐng)域是:(i)分布式光纖傳感器，和(? )多路復用點傳感器陣列。
[0005]分布式傳感器利用反向散射光的強度，并利用光信號中的拉曼(Raman)峰值和/或布里淵(Brillouin)峰值來測量溫度、張力或壓力。分布式傳感器提供了許多優(yōu)點，包括沿光纖的全部長度連續(xù)感測，和傳感器的靈活性及簡易性，這可能是標準的電信光纖。例如，分布式傳感器可以Im的空間分辨率沿1km的光纖提供10000個測量點。因此分布式傳感器系統(tǒng)提供了較低的安裝成本和所有權(quán)成本。
[0006]然而，由于其緩慢的響應，分布式傳感器通常僅使用在可接受在數(shù)秒至數(shù)小時內(nèi)進行測量的應用中。最常見的這種類型的傳感器是分布式溫度傳感器(DTS)，分布式溫度傳感器由許多公司制造。DTS的典型性能是在I Okm范圍在60秒內(nèi)具有Im的空間分辨率和10C的溫度分辨率。
[0007]如在第6，555，807號美國專利[1]或第￥098/27406號專利[2]中所描述的，通過利用在反射光或反向散射光中的布里淵偏移，分布式傳感器還被用來測量張力。所述布里淵偏移的頻率大約是ΙΜΗζ/ΙΟμε以及其線寬大約為30MHz。使用所描述的窄頻掃描方法可以確定沿著光纖的張力在ΙΟμε的量級。然而，使用這些方法，掃描率比脈沖重復率慢很多，且測量時間通常在幾秒至幾分鐘的范圍內(nèi)。
[0008]最近，一種利用布里淵頻率偏移的快速測量技術(shù)已在第7，355，163號美國專利[3]中提出。這種技術(shù)使用頻率-振幅轉(zhuǎn)換器，其可以是在輸出端具有3X3個耦合器的光纖馬赫曾德爾干涉儀的形式。然而，應變分辨率受到布里淵光的線寬的限制，因此在干涉儀中的光路長度差應該保持在布里淵光的相干長度內(nèi)。另外，在干涉儀的兩個光路之間的偏振衰減、光電探測器接收機的偏移和增益變化將極大地限制張力測量。具有50με應變分辨率的在大約0.1秒(1Hz)的測量時間最近已經(jīng)被報道使用了此技術(shù)。
[0009]對于許多應用，如聲波感測，需要更高的靈敏度和在I毫秒(IkHz)，0.1毫秒(I OkHz)或0.0I毫秒(I OOkHz)的量級的更快的測量時間。
[0010]多路復用點傳感器提供具有高靈敏度的快速測量并被用于如水聽器陣列中。這些在能源市場中的主要應用是用于拖拽陣列和海底地震陣列。然而，與分布式傳感器不同，當需要全面覆蓋時不能使用多路復用點傳感器。感測元件的大小和位置是固定的，并且在單個光纖上多路復用的傳感器的數(shù)量通常被限制在50至100個元件。另外，該傳感器設(shè)計依賴于附加的光纖部件，這導致龐大且昂貴的陣列結(jié)構(gòu)。也做出了相當大的努力來增加可以有效地多路復用在單根光纖上的傳感器的數(shù)量。
[0011]光時域反射儀(OTDR)是一項眾所周知的用于測試光纖通訊電纜的技術(shù)。為了減少相干反向散射干擾(有時被稱為相干瑞利噪聲(Coherent Rayleigh Noise))的影響，通常使用寬帶光源。然而，在第5，194，847號美國專利[4]中還提出通過檢測在相干反向散射瑞利信號中的快速變化而使用相干OTDR來感測侵入。另外，Shatalin等人[5]描述了使用相干瑞利作為分布式光纖報警傳感器。
[0012]第WO 2008/056143號專利[6]描述了類似于第5，194,847號美國專利[4]中的使用半導體分布式反饋激光源的擾動傳感器。優(yōu)選地7.5GHz的光纖布拉格光柵濾波器被用來除去帶外啁啾光，因此，提高了發(fā)送到光纖內(nèi)的激光脈沖的相干性。然而，這需要激光波長與窄帶光學濾光器的匹配，與使用第5，194，847號美國專利所提出的非常高的相干源的系統(tǒng)相比較，這導致信號可見度變化減少。
[0013]類似的技術(shù)也在檢測埋藏的光纖通信電纜(例如在WO 2004/102840[7]中)，在邊界安全中(GB 2445364[8]和第2009/0114386號美國專利[9])以及井底振動監(jiān)測(W0 2009/056855 [ 10 ])中提出。然而，這些相干瑞利反向散射系統(tǒng)的響應已受到許多參數(shù)的限制，所述參數(shù)諸如偏振和信號衰減現(xiàn)象;反向散射光的隨機變化；以及非線性相干瑞利響應。因此這些技術(shù)主要用于事件檢測并不提供定量測量，例如在較寬的頻率范圍和動態(tài)范圍的聲波振幅、頻率以及相位的測量。
[0014]發(fā)明概述
[0015]本發(fā)明提供用于快速定量測量沿著一段光纖傳輸、反射和/或散射的光場的擾動的新穎的裝置及方法。
[0016]本發(fā)明可以用于分布式傳感器、點傳感器、或兩者的結(jié)合。
[0017]具體地，這種技術(shù)可以應用于分布式傳感器同時顯著地提高速度和靈敏度以允許檢測沿一段光纖的任何地方的聲波擾動，同時實現(xiàn)良好的空間分辨率。本發(fā)明在廣范圍的聲波感測和成像應用中提供了獨特的優(yōu)勢。典型的用途是用于監(jiān)測油井和氣井，用于諸如分布式流量測量和/或成像;地震成像，監(jiān)測較長的電纜和管道;在大型容器內(nèi)部的聲波成像，以及安全應用等應用中。
[0018]本發(fā)明的一個目的是提供用于以高度靈敏且快速定量測量沿一段光纖傳輸、反射或散射的光的相位、頻率和振幅的裝置。
[0019]在現(xiàn)有技術(shù)中，光耦合器已被用在邁克爾遜或馬赫曾德爾干涉儀配置中，其中需要謹慎控制在干涉儀的兩個臂之間的偏振。本發(fā)明中的新穎的干涉儀允許使用非互易器件如法拉第旋轉(zhuǎn)鏡和光循環(huán)器來利用mXm親合器，以提供可以在光耦合器的所有端口測量并快速(如幾十kHz)分析的具有給定的相移的補償?shù)墓飧缮妗?br>[0020]本發(fā)明的實施方式可以用于多路復用聲學點傳感器、分布式傳感器或兩者的結(jié)合。在分布式傳感器的情況下，光脈沖被注入到光纖中，并以幾十kHz的頻率沿著光纖測量反向散射光的相位調(diào)制。光纖可以是標準的通信光纖和/或電纜。使用在此描述的技術(shù)，感測系統(tǒng)因此可以檢測沿著光纖的聲場以提供分布式聲學傳感器，其中可以通過組合地調(diào)節(jié)光脈沖的調(diào)制、在干涉儀中的光路長度以及感測光纖配置來選擇感測元件的長度。
[0021]沿著光纖收集的數(shù)據(jù)自動地同步以及這些數(shù)據(jù)可被組合以提供相干場圖像。
[0022]本發(fā)明的實施方式還包括以下內(nèi)容:
[0023]I)一種光學傳感器系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0024]光源，其產(chǎn)生脈沖的光信號；
[0025]光學感測光纖，其被配置成接收所述光信號；
[0026]光調(diào)制器，其用于在所述光信號中產(chǎn)生邊頻帶；
[0027]濾光器，其被配置成可控制地選擇一個或多個調(diào)制邊頻帶，并因此改變輸入至所述感測光纖的光的頻率。
[0028]2)如項目I)所述的系統(tǒng)，其中所述光的頻率被改變以使在所述光纖的給定部分上的信號靈敏度最優(yōu)化。
[0029]3)如項目I)或2)所述的系統(tǒng)，其中穿過所述光調(diào)制器的所述光的頻率被快速地改變以使光脈沖的至少兩部分具有不同的調(diào)制邊頻帶頻率。
[0030]4)如任一前述項目所述的系統(tǒng)，其中所述光脈沖的一部分被砍掉以使光脈沖產(chǎn)生具有不同的調(diào)制邊頻帶頻率的兩個不同的部分。
[0031]5)如項目4)所述的系統(tǒng)，其中在從感測光纖散射的或反射的光脈沖的兩部分之間的調(diào)制邊頻帶調(diào)和在一起以產(chǎn)生在所述兩個脈沖之間的頻率差的多倍處的、與所述調(diào)制邊頻帶的階數(shù)成比例的多個外差信號。
[0032]6)如任一前述項目所述的系統(tǒng)，其中所述光源是激光光源或?qū)拵Ч庠础?br>[0033]7)如任一前述項目所述的系統(tǒng)，其中使用波分復用部件以利用具有不同波長的多個激光脈沖，以及優(yōu)選地，改變關(guān)于每一個光脈沖的時間偏移，以控制在所述光脈沖之間的交叉相位調(diào)制和允許處理在所述感測光纖中的多個脈沖沒有和允許所述系統(tǒng)能夠達到諸如較高的聲學頻率響應的較高的測量頻率響應的交叉靈敏度，以及允許有效丟棄具有低靈敏度的任一點。
[0034]8)如任一前述項目所述的系統(tǒng)，其中所述感測光纖是單模光纖、偏振保持光纖、單一偏振光纖、多模光纖和/或帶狀光纖。
[0035]9)如任一前述項目所述的傳感器系統(tǒng)，被用作分布式聲學傳感器。
[0036]10)如項目9所述的傳感器系統(tǒng)，其中所述分布式傳感器可被連接至用于管道、周界、端口或邊界安全的標準光纖。
[0037]附圖簡述
[0038]參照附圖通過實例的方式描述了本發(fā)明的實施方式以及如何將這些實施方式付諸于實踐，其中:
[0039]圖1、2、3和4示意性地示出了依據(jù)本發(fā)明的相關(guān)實施方式的新穎的干涉儀裝置，其包括循環(huán)器和具有穿過干涉儀、法拉第旋轉(zhuǎn)鏡和光電探測器的不同光路的多個光纖耦合器；
[0040]圖5和圖6示意性地示出了依據(jù)本發(fā)明的實施方式的干涉儀在串聯(lián)和/或星型配置中是如何被級聯(lián)的；
[0041]圖7示意性地示出了一個傳感器系統(tǒng)，該傳感器系統(tǒng)利用本發(fā)明的一個實施方式的干涉儀以快速測量來自光纖的散射光和反射光；
[0042]圖8示意性地示出了分布式傳感器系統(tǒng)，該分布式傳感器系統(tǒng)利用本發(fā)明的一個實施方式的干涉儀以產(chǎn)生每個脈沖均具有不同頻率的一系列脈沖，并因此允許散射光的一個不同的部分與散射光的產(chǎn)生輕微的頻移的另一部分發(fā)生干涉，導致外差差拍信號；
[0043]圖9是表示依據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的數(shù)據(jù)處理方法的方框圖；
[0044]圖10是表示依據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的校準干涉儀的方法的方框圖；
[0045]圖11示意性地示出了分布式傳感器系統(tǒng)，其使用快速光調(diào)制器調(diào)制光的頻譜，所述快速光調(diào)制器產(chǎn)生多個邊頻帶，并使用濾光器選擇頻譜的一部分。
[0046]圖12A示出了對于在圖11中示出的布置，使用濾光器選擇所調(diào)制的光的頻譜；
[0047]圖12B示意性地示出了依照圖11的方法的時序圖；
[0048]圖13示意性地示出了一個實施方式，其中光纖可以被部署為線性傳感器、方向傳感器或傳感器的多維陣列；
[0049]圖14?16示意性地示出了用于本發(fā)明的實施方式的光纖的可選的布置；
[0050]圖17?18示意性地示出了本發(fā)明在多個方面的應用。
[0051 ]優(yōu)選實施方式的詳細描述
[0052]圖1示出了測量光信號的光振幅、相位和頻率的新穎的干涉儀的第一實施方式，一般由100標不O來自光源(未不出)的入射光優(yōu)選在光放大器101中被放大，并被傳輸至濾光器102。濾光器102濾除放大器101的帶外的放大的自發(fā)輻射噪聲(ASE)。然后所述光進入與3X3光耦合器104連接的光循環(huán)器103中。所述光的一部分被引導至光電探測器112以監(jiān)測所述輸入光的光強度。所述光的其他部分沿著第一光路105和第二光路106被引導，且在這兩個光路之間具有光路長度差異。法拉第旋轉(zhuǎn)鏡(FRM)107和108分別將所述光穿過第一光路105和第二光路106反射回來。法拉第旋轉(zhuǎn)鏡沿著光路105和106提供自偏振補償以使所述光的兩部分在所述3 X 3光耦合器104的每一端口有效地發(fā)生干涉。光耦合器104將O度，+ 120度和-120度的相對相移引入干涉信號，以使生成第一干涉信號分量、第二干涉信號分量和第三干涉信號分量，每一分量處于不同的相對相位。
[0053]第一干涉信號分量和第二干涉信號分量通過光耦合器104被引導至光電探測器113和114，光電探測器113和114測量相應的干涉信號分量的強度。
[0054]光循環(huán)器103為所述輸入光和通過光耦合器104的相同端口返回的(第三)干涉信號分量提供有效的光路。入射到光循環(huán)器103上的干涉信號分量被朝向光電探測器115引導以測量干涉信號分量的強度。
[0055]光電探測器113、114和115的輸出被結(jié)合以測量所述入射光的相對相位，如以下參照圖7和圖9更詳細地描述的。
[0056]可選擇地，可以沿著所述光路105和106使用頻移器110和111和/或光調(diào)制器109以進行外差信號處理。另外，頻移器110和111的頻率偏移可以分別從fl、f2交替到f2、fl以減少在穿過光路105和106傳播的所述光的兩部分之間的任何依賴于頻率的影響。
[0057]以上描述的實施方式提供了適用于快速定量測量光場的擾動的新穎的裝置，特別地該裝置可被用于具有高靈敏度和快速響應時間的分布式傳感器和多路復用傳感器以滿足諸如聲波感測的應用要求。
[0058]圖7示出了圖1的干涉儀應用于分布式感測來自光系統(tǒng)700的光信號。顯然，盡管在分布式感測的上下文中描述了該應用，例如通過接收來自與所述光纖耦合的一個或多個點傳感器的反射光，其還可以用于點感測。
[0059]在此實施方式700中，由激光器701發(fā)出的光由脈沖信號702進行調(diào)制。光放大器705用來增強所述脈沖激光，且其后由帶通濾波器706濾除所述放大器的ASE噪聲。然后所述光信號被送入光循環(huán)器707?？梢栽谒鲅h(huán)器707的一個端口處使用附加的濾光器708。所述光被送入感測光纖712，例如感測光纖是布置在需要監(jiān)測聲波擾動的環(huán)境中的單模光纖或多模光纖。一段光纖可能被隔離并被用作參考部分710，例如在一個“安靜”的位置。參考部分710可能形成在反射器之間或形成在分光器709與反射器711的結(jié)合處。
[0060]沿著感測光纖712產(chǎn)生的反射光和反向散射光被引導穿過循環(huán)器707并進入干涉儀713。干涉儀713的詳細操作已在前面參照圖1描述過。在此實例中，使用快速低噪聲光電探測器112、113、114和115將所述光轉(zhuǎn)換成電信號。所述電信號被數(shù)字化，然后使用快速處理器單元714(將在下文描述)計算沿著參考光纖710和感測光纖712的相對光相位調(diào)制。所述處理器單元與脈沖信號702是時間同步的。在光路105和光路106之間的光路長度差定義了空間分辨率?？稍诮o定的空間分辨率上進行多個采樣來對光電探測器輸出進行數(shù)字化。結(jié)合所述多個采樣以通過加權(quán)平均算法組合光電探測器輸出來提高信號可見度和靈敏度。
[0061]可能需要稍微改變光的光頻率以提高反向散射信號或反射信號的靈敏度。光調(diào)制器703可以由約10-40GHZ的微波頻率驅(qū)動以產(chǎn)生光學載波調(diào)制邊頻帶。濾光器708可以被用來選擇相對于載波偏移的調(diào)制邊頻帶。通過改變調(diào)制頻率，可以快速地調(diào)制所選定的光頻率。
[0062]數(shù)據(jù)處理
[0063]圖9示意性地表示了方法1100，通過該方法從光電探測器113、114、115的輸出確定光學相位角。在光路105和光路106之間的光路長度差限定了系統(tǒng)的空間分辨率?？稍诮o定的空間分辨率上進行多個采樣以將光電探測器輸出數(shù)字化，例如將強度值進行過采樣。結(jié)合所述多個采樣以通過加權(quán)平均算法組合光電探測器輸出來提高信號可見度和靈敏度。
[0064]在步驟1102，將來自光電探測器113、114、115的三個強度測量值h、I2、I3結(jié)合以計算來自感測光纖的反射光或反向散射光的相對相位和振幅。在每一采樣點計算相對相位(步驟1104)，以及所述方法利用過采樣以使可用的數(shù)據(jù)點比所需的系統(tǒng)空間分辨率需要的數(shù)據(jù)點更多。計算來自干涉信號的三個相位偏移分量的相對相位和振幅的方法從文獻上可以得知。例如，Zhiqiang Zhao等人[12]和第5，946，429號美國專利[13]描述了解調(diào)在連續(xù)波多路復用應用中的3X3耦合器的輸出的技術(shù)。所描述的技術(shù)可以被應用于本實施方式的時間系列數(shù)據(jù)。
[0065]對于每一采樣點，在步驟1106依據(jù)等式(I)根據(jù)來自光電探測器113、114、115的三個強度測量值IhIhI3為每一脈沖計算可見度因數(shù)V。
[0066]等式(IW=(I1-12)j^(I2-13)Wl3-11)2
[0067]在低可見度的點，在各個相移處的強度值是相似的，因此V值較小。依據(jù)V來表征采樣點允許確定相位角的加權(quán)平均(步驟1108)，加權(quán)偏向于具有良好的可見度的采樣點。這種方法提高了相位角數(shù)據(jù)1110的質(zhì)量。
[0068]可選擇地，可見度因數(shù)V還可以用于調(diào)節(jié)最大信號靈敏度位置的光的數(shù)字采樣的時間(步驟1112)。此實施方式包括具有動態(tài)變化的時鐘周期的數(shù)字器，(動態(tài)變化的時鐘周期在此可稱為“iclock”)。所述動態(tài)變化的時鐘可以用于調(diào)節(jié)光電探測器輸出的數(shù)字化采樣的時間，以獲得最大信號靈敏度位置和/或從發(fā)生信號衰減的位置偏移的位置。
[0069]相位角數(shù)據(jù)對由感測光纖經(jīng)歷的聲波擾動是敏感的。當聲波穿過光纖時，將導致玻璃結(jié)構(gòu)收縮和膨脹。這改變了從光纖中的兩個位置反射的反向散射光之間的光路長度(即沿著干涉儀中的這兩個光路傳播的光)，其作為相對相位變化在干涉儀中被測量。這樣，在步驟1114，光學相位角數(shù)據(jù)能夠被處理以測量在光產(chǎn)生的點的聲信號。
[0070]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，利用專用的處理器，如現(xiàn)場可編程門陣列執(zhí)行數(shù)據(jù)處理方法1100。
[0071 ]傳感器校準
[0072]為了精確的相位測量，測量光電探測器113、114和115的偏移信號和相對增益是重要的。這些可以通過參照圖10描述的方法1200進行測量并校正。
[0073]每一光電探測器具有光電探測器的電氣偏移，即在沒有光入射到光電探測器上時光電探測器的電壓輸出(這可稱為“零-光電平(zero-light level)”偏移)。作為第一步驟(在步驟1202)關(guān)閉來自光纖的入射光和光放大器101。在關(guān)閉時，光放大器101作為一個有效的衰減器，允許較少的光到達光電探測器。在這種條件下光電探測器的輸出被測量(步驟1204)以確定電氣偏移，這形成了用于校準的基準電平。
[0074]在開啟光放大器101同時關(guān)閉輸入光(步驟1206)之后，在步驟1208可以測量光電探測器的相對增益。帶內(nèi)的自發(fā)輻射(即在帶通濾波器102的帶內(nèi)的放大的自發(fā)輻射)，其表現(xiàn)為一個非相干光源，然后可被用于確定歸一化因數(shù)和偏移校正(步驟1210)以校準在干涉儀臂之間的耦合效率與光電探測器113、114和115的互阻抗增益的組合。此信號還可以被用于測量由帶內(nèi)的自發(fā)輻射導致的信號偏移。
[0075]便利地，光放大器，其是干涉儀的部件，被用作非相干光源而不需要輔助光源。所述光源的非相干性對于避免在光電探測器的干涉影響，即光的相干長度應該短于干涉儀的光路長度而言是必要的。然而，為了精確的校準，所述光源的頻段最好接近，或以來自所述光源的光的頻率為中心。因此選擇帶通濾波器102以濾除其頻率在放大的自發(fā)輻射所需的帶寬外的光。
[0076]當用于脈沖系統(tǒng)中時，例如可用于分布式傳感器中，以上描述的方法可以被使用在來自所述光源的光脈沖之間，以在使用期間，在來自所述光源的每一(或所選定的)脈沖實質(zhì)上沒有中斷測量過程之前有效地校準系統(tǒng)。
[0077]以上描述的實施方式的變形均包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)，以及某些可替代的實施方式描述如下。圖2示出了新穎的干涉儀的另一個實施方式，一般由200標示，其類似于在圖1中示出的實施方式，但是用附加的法拉第旋轉(zhuǎn)鏡201代替光電探測器112。相似的部件由相似的參照數(shù)字標示出。在此實例中，在可能具有不同的光路長度的不同光路之間的干涉可以被分開在三個拍頻f1、f2和(f2-fi)。此實施方式的布置具有在操作中提供另外的靈活性的優(yōu)勢，例如不同的外差頻率能夠提供不同的操作模式以產(chǎn)生在不同的空間分辨率的測量值。
[0078]圖3示出了新穎的干涉儀的另一個實施方式，一般由300標示，其類似于圖1的布置，且相似的部件由相似的參照數(shù)字標示出。然而，此實施方式使用4X4耦合器314和附加的光路301，頻移器304，相位調(diào)制器303，法拉第旋轉(zhuǎn)鏡302和附加的光電探測器308。在此實例中，在可能具有不同的光路長度差的不同光路之間的干涉可以在三個拍頻(frfOdft-f2)和(f3-fi)分開。可選擇地，法拉第旋轉(zhuǎn)鏡302可以由隔離器或光纖匹配端替換以使沒有光反射穿過光路301，因此只允許在光路105和光路106之間的干涉。
[0079]這種布置的4X 4光耦合器產(chǎn)生相對相移在-90度、O度、90度、180度的四個干涉信號分量。
[0080]圖4示出了干涉儀的另一個實施方式。在此實例中，通過插入法拉第旋轉(zhuǎn)鏡402代替光電探測器112將附加的光路引入在干涉儀中。
[0081]在所有以上描述的實施方式中，光開關(guān)可被用來改變和/或選擇穿過干涉儀的光路長度的不同組合。這有助于在不同的空間分辨率測量之間進行切換(與所選定的光路長度的光路長度差相對應)。
[0082]圖5和圖6示出了被布置用于級聯(lián)或星型配置以允許測量不同的光路長度差的相對光學相位的干涉儀系統(tǒng)500、600的實施例。在圖5中，具有不同的光路長度差(因此具有不同的空間分辨率)的三個干涉儀501，502，503被串聯(lián)組合。在圖6中，具有不同的光路長度差(因此具有不同的空間分辨率)的四個干涉儀602、603、604和605被組合，其中干涉儀602、603、604并聯(lián)，以及干涉儀603和605串聯(lián)。在圖6中，干涉儀601是3X3的耦合器，其用于分離干涉儀之間的光。布置600也可以與波分復用部件相結(jié)合以提供針對不同的光波長的并行輸出。
[0083]以上描述的實施方式涉及用于快速定量測量沿著一段光纖傳輸、反射和/或散射的光場的聲波擾動的裝置及方法。本發(fā)明的各個方面可以通過其他的方式應用或?qū)嵤绫O(jiān)測通過激光器產(chǎn)生的光信號，和/或監(jiān)測外差信號發(fā)生器的性能，和產(chǎn)生用于傳輸至光信號的光脈沖。參照圖8描述了一個實施例。
[0084]圖8示出了一個系統(tǒng)，一般由800標示，其包括依據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的干涉儀801，其被用來產(chǎn)生一個相對于另一個頻移的兩個光脈沖。所述干涉儀通過光循環(huán)器103接收來自激光器701的輸入脈沖。一個3 X 3光耦合器104將所述輸入脈沖的一個分量引導至光電探測器，將其他的分量引導至所述干涉儀的臂。所述臂中的一個包括頻移器110和RF信號805。兩個脈沖之間的干涉由解調(diào)器802監(jiān)測。經(jīng)由法拉第旋轉(zhuǎn)鏡107和108反射的光使用延遲器803在耦合器809處結(jié)合以匹配所述干涉儀的光路長度，以使頻移的脈沖和輸入脈沖疊加。耦合器809將相對相移引入所述干涉信號，因此所述干涉儀監(jiān)測在相對相移處的三個外差頻率信號分量。光循環(huán)器103將所述兩個脈沖傳遞至所述感測光纖。
[0085]在本實施方式中，反射光和反向散射光沒有通過依據(jù)本發(fā)明的干涉儀檢測。相反，反射光和反向散射光穿過光放大器804和濾光器806，然后被送入快速、低噪聲的光電探測器807。電信號被分開并且然后采用本領(lǐng)域公知的方法，通過混頻在不同相位角的射頻(RF)信號805被降頻成基帶信號。所述電信號被數(shù)字化并通過使用快速處理器808將數(shù)字化的信號進行組合來計算在所述光纖的每一部分處的相對光學相位調(diào)制。
[0086]圖11示出了用于點傳感器以及分布式傳感器的裝置的另一實施方式。在本實例中，光調(diào)制器703的調(diào)制頻率704在光脈沖調(diào)制波包絡(luò)線內(nèi)從f I被切換至f 2。
[0087]如在圖12A和12B中所指示的，濾光器708選擇由光調(diào)制器產(chǎn)生的兩個調(diào)制頻率邊頻帶1202/1203和1204/1205。在第一階邊頻帶1202和1203之間的頻移與頻率調(diào)制差(f2-Π)成比例，而在第二階邊頻帶1204和1205之間的頻移與2(f2-fl)成比例。因此，光電探測器輸出806產(chǎn)生兩個差拍信號，其中一個差拍信號以(f2-fl)為中心，另一個差拍信號以2(f2-fl)為中心。使用解調(diào)器901，所述差拍信號的相對光學相位可以被獨立地測量。這兩個獨立的測量值可以被組合以提高沿著所述感測光纖的信號可見度、靈敏度以及動態(tài)范圍。
[0088]圖12A示出了以上所提及的光的調(diào)制頻譜和邊頻帶的選擇。
[0089]圖12B示出了其在頻率fo的脈沖寬度為T的原始激光脈沖1206分別在Tl、T2和T3期間以頻率f I，f2和f3進行調(diào)制的圖。在Tl、T2和T3之間的延遲也可以被改變。使用濾光器708選擇一個或多個調(diào)制邊頻帶以產(chǎn)生將被送入所述光纖中的頻移的光脈沖。來自所述光纖的反射信號和/反向散射信號(709、710、711和712)通過循環(huán)器707被引導至光電探測器接收端。來自不同脈沖的反射光和/反向散射光在光電探測器輸出端混合在一起以產(chǎn)生外差信號，如(^1)、(^1)、(^2)、2(^1)、2(^1)和2(^2)。也產(chǎn)生了其他的外差信號，但是(2f2-f I)、(2f3-fl)、(2fl-f2)，(2fl_f3)、(2f3_fl)和(2f3_f2)產(chǎn)生在更高的頻率處。所述外差信號被降頻至基帶同相信號和正交信號。所述同相信號和正交信號通過快速模數(shù)轉(zhuǎn)換器被數(shù)字化以及使用快速數(shù)字信號處理器計算出相位角。
[0090]圖13示出了分布式傳感器的一個實施方式，其感測光纖702經(jīng)過不同的擾動場1302、1304和1307。所述感測光纖可以被用作線性傳感器1303和1304，被用作方向傳感器1305和1306或被用作多維陣列傳感器1308、1309和1310。因為所有的測量均是同步的，可以處理它們以提高信號靈敏度，實現(xiàn)較寬的動態(tài)范圍并利用波束形成技術(shù)提供場成像。
[0091]圖14示出了雙八(88)圖案的光纖布置1400，其中所述光纖以連續(xù)的路徑被布置在表面區(qū)域上而沒有橫穿所述光纖的另一部分以提高靈敏度。
[0092]圖15示出了三-歐米伽(ΩΩ Ω )圖案的光纖布置1500，其中所述光纖以連續(xù)的路徑被布置在表面區(qū)域上而沒有橫穿所述光纖的另一部分以提高靈敏度。
[0093]這些布置對于提高感測系統(tǒng)的感測靈敏度、頻率響應和空間分辨率是特別有用的，同時其簡化了安裝技術(shù)并使彎曲損耗最小化。
[0094]圖16示出了光纖布置1600，其中所述光纖被布置成對數(shù)螺旋線圖案以形成聲學照相機或望遠鏡。完全沿著光纖的一部分可以檢測到聲能量。在本實例中，沿著場檢測到的信號被同步，使用諸如波束形成的附加的信號處理，可繪制近場聲發(fā)射和遠場聲發(fā)射圖。這種裝置可以被用來遠眺天空、穿越海洋、深入地下、或深入容器內(nèi)。本方面還提供了用于監(jiān)測環(huán)境噪聲的裝置，如飛機在起飛和著陸期間的飛機噪聲以及來自其他的飛行物或自然棲息地的噪聲。
[0095]圖17示出在1700，分布式流量感測的應用，沿著管道1702的不同部分，光纖1701在分開的位置1704卷繞所述管道并通過夾具1706附著到所述管道上或置于所述管道附近以測量流體噪聲和壓力變化。這種布置還可以被用來監(jiān)測注射器或控制閥1708的操作，以及傳感器可以被用于井內(nèi)穿孔區(qū)監(jiān)測和出砂監(jiān)測。例如，對于井內(nèi)應用，聲學噪聲分布可以被用來通過在沿著所述井的每一位置的噪聲測井(noise logging)來測量流量。另外，噪聲頻譜可以被用來確定流體的相位。進一步的，噪聲頻譜相關(guān)技術(shù)可以被使用在較長的井段上以使用例如在WO 2006/130499[14]中所描述的分析技術(shù)確定聲速以及跟蹤產(chǎn)生于流體內(nèi)部的漩渦以精確地確定流速。該文件描述了用于跟蹤作為流量的函數(shù)的漩渦導致的壓力波速度的光纖聲學干涉?zhèn)鞲衅麝嚵?。然而，所述干涉儀需要分立部件，如布拉格光柵對，和可以實際上在一段較短的管道上使用有限數(shù)量的傳感器。使用本發(fā)明的分布式聲學傳感器，我們可以在優(yōu)化的配置中沿著管道的全部長度，使用將連續(xù)長度的光纖附著至管道上或置于管道附近的靈活方法。例如所述空間分辨率測量值可能通過將光纖卷繞于管道上以跟蹤漩渦引起的壓力波或僅跟蹤沿著所述管道產(chǎn)生并傳播的聲波以確定在相同和相反的流體方向的聲速來提高。所述聲速是流體成分的函數(shù)，并通過繪制所述聲速圖可以看出流量分布沿著管道是如何變化的。
[0096]同樣地，因為我們不需要任何分立部件，在所述光纖上施加適當?shù)谋Ｗo涂層，可以達到較高的工作溫度。使用不同的涂層或護套也可以提高或降低所述光纖的靈敏度。同樣地，所述光纖可以被制成具有提高的感測靈敏度同時在惡劣的環(huán)境中為光纖提供保護的連續(xù)電纜。
[0097]圖18示出在1800，使用聲學光纖傳感器1804和聲學參考源1806動態(tài)定位立管1802的應用，光纖傳感器1804憑借聲學參考源1806測量在沿著所述立管的不同位置接收的聲信號的飛行時間并因此確定所述立管的位置。
[0098]本發(fā)明的各個方面和實施方式的特征的回顧
[0099]在一個方面，本發(fā)明提供了一種光學干涉儀裝置，所述裝置能夠提供所述光信號之間的多個光路差，并提供在不同的光路之間的具有固定相移和/或可變相移的干涉信號。在新穎的配置中，所述干涉儀利用分光部件，循環(huán)器件和法拉第旋轉(zhuǎn)鏡。在所述干涉儀的輸出處的光信號被轉(zhuǎn)換成電信號，將所述電信號數(shù)字化以用于快速處理。所述電信號的偏移電平被去除且其振幅被歸一化。通過組合所述歸一化的電信號來精確地確定光信號的相對相移。
[0100]在另一方面，本發(fā)明涉及一種干涉儀裝置，所述裝置利用分光器和非互易器件以提供具有給定的相移和光路長度差的光干涉，所述光干涉可以在所述分光器的所有端口處被測量，其中所述光的相對相位調(diào)制可以被非常精確且快速地(如在每幾納秒)計算出。所述干涉儀可以使用:光纖部件，如在其一個端口處連接至光纖循環(huán)器的mXm融合的光纖耦合器;反射并同時給穿過所述干涉儀的不同光路傳播的光提供偏振補償?shù)姆ɡ谛D(zhuǎn)鏡，以及被用來測量干涉光信號的光電探測器。入射光可以使用光纖放大器被放大，以及優(yōu)選地所述干涉儀具有帶通濾光器以濾除帶外的放大的自發(fā)輻射噪聲(ASE)。所述干涉儀可以為沿著穿過所述干涉儀的不同光路傳播的光提供雙折射補償。這在所述干涉儀的輸出處提供了足夠高的可見度。
[0101]在其另一方面，本發(fā)明提供了一種用于補償光電探測器的偏移和增益以及干涉儀臂的耦合比，以歸一化所生成的干涉信號的方法，所生成的干涉信號被用于測量在前述任一權(quán)利要求中所述的調(diào)制的輸入光的相對相位，其中探測器偏移通過關(guān)閉在反向散射光路中的所述光放大器來測量;然后通過開啟所述放大器同時關(guān)閉所述輸入光確定所生成的光電探測器的偏移和增益;然后所述光放大器的ASE作為一個獨立的非相干光源，并因此可以確定所述光電探測器的偏移和相對增益，且歸一化所探測的光信號。因此所述方法可以使用進入所述干涉儀的輸入端的非相干光以歸一化在光電探測器的輸出處的相對信號振幅。例如，當在所述干涉儀的輸入處使用光學前置放大器時，自發(fā)的光發(fā)射可以被用來測量所述干涉儀臂的分光比和光電探測器的相對增益的組合，并因此相應地歸一化相對信號振巾畐O
[0102]本發(fā)明的另一附加特征是使用相位調(diào)制器和/或頻移器以偏移相對頻率和/或改變在所述干涉儀的光路之間的相位。頻移器和/或相位調(diào)制器可以被用來提供外差信號和/或?qū)⑺傻拇┻^所述干涉儀的不同光路的干涉光信號分開。
[0103]本發(fā)明的一個實施方式的附加特征是選擇足夠高的頻移器的頻率以使至少一個拍頻周期包含在一個光脈沖分辨率內(nèi)?？稍谒龈缮鎯x的不同光路之間使用不同的頻移以分開和/或外差探測不同的光路之間的相位?？山惶嬖诓煌墓饴分g的頻移以校正干涉儀輸出信號的任一頻率依賴性。
[0104]本發(fā)明的一個實施方式的附加特征是例如通過使用光開關(guān)選擇穿過所述干涉儀的不同光路。所述光開關(guān)可以被用來選擇穿過所述干涉儀的不同光路，并因此選擇不同的空間分辨率測量。本發(fā)明的另一方面涉及一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括以串聯(lián)配置或星型配置或兩者的結(jié)合級聯(lián)的許多干涉儀。
[0105]本發(fā)明還提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過以高靈敏度、高動態(tài)范圍和超過幾十kHz的高速率測量沿著一段光纖的反射光和/或反向散射光的相位調(diào)制來利用多路復用傳感器和/或分布式傳感器的光脈沖。采用這種方式，本發(fā)明可以提供多路復用和/或分布式聲感測系統(tǒng)。
[0106]本發(fā)明的一個實施方式的附加特征是在空間分辨率間隔上，至少兩次數(shù)字化所述干涉儀的輸出，或所述干涉儀的光電探測器的輸出。本發(fā)明的一個實施方式的附加特征是組合所述干涉儀的輸出以確定由所述光的任何信號衰減造成的不敏感的測量采樣點，以在給定的空間分辨率測量或間隔上丟棄和/或提供所述光的多個采樣的加權(quán)信號平均。本發(fā)明的實施方式使用具有動態(tài)變化的時鐘周期的數(shù)字器，(動態(tài)變化的時鐘周期在此可稱為“iclock”)，以調(diào)節(jié)在最大信號靈敏度位置的光的數(shù)字采樣的時間。所述動態(tài)變化的時鐘可以用來調(diào)節(jié)光電探測器輸出的數(shù)字化采樣的時間，以獲得最大信號靈敏度位置和/或從發(fā)生光信號衰減的位置偏移的位置。
[0107]本發(fā)明的又一方面提供了頻移光，其使用快速光調(diào)制器以產(chǎn)生優(yōu)選具有抑制的載波頻譜的邊頻帶，以及使用帶通濾光器以選擇調(diào)制邊頻帶，憑此調(diào)制頻率在穿過所述光調(diào)制器傳播的光脈沖的兩部分之間快速地變化。所述光調(diào)制器還可以砍掉位于光脈沖的中間的一部分以產(chǎn)生具有不同的頻率的兩個脈沖。在這種情況下由這兩個脈沖產(chǎn)生的反射光和/或反向散射光被結(jié)合以導致外差信號，該外差信號的相位被確定以測量沿著所述感測光纖的相對光學相位調(diào)制。
[0108]提供多個外差信號可以擴大動態(tài)范圍并降低信號衰落的影響。當來自這兩個脈沖的散射光和/或反射光被結(jié)合時，所述調(diào)制邊頻帶將產(chǎn)生與調(diào)制頻率差及所述邊頻帶的階數(shù)成比例的不同的拍頻。光的頻率可以被改變以使在光纖的給定部分上的信號靈敏度最優(yōu)化。穿過所述光調(diào)制器的光的頻率可以被快速地改變以使光脈沖的至少兩部分具有不同的調(diào)制邊頻帶頻率，另外，光脈沖的一部分可以被砍掉以產(chǎn)生具有不同的調(diào)制邊頻帶頻率的兩個不同的光脈沖部分。在來自感測光纖的散射的或反射的光脈沖的這兩部分之間的調(diào)制邊頻帶可以調(diào)和在一起以產(chǎn)生在這兩個脈沖之間的頻率差的多倍處的、與所述調(diào)制邊頻帶的階數(shù)成比例的多個外差信號。
[0109]本發(fā)明的實施方式可以使用激光光源或?qū)拵Ч庠础＞哂邢嗤难舆t的光的相干匹配導致干涉信號，所述干涉信號可以被用來測量沿著光纖的散射光或反射光的相對相位調(diào)制。本發(fā)明可以使用波分復用部件以利用具有不同波長的多個激光脈沖，以及，優(yōu)選地，改變關(guān)于每個光脈沖的時間偏移以控制所述光脈沖之間的交叉相位調(diào)制和允許處理在所述感測光纖中的多個脈沖沒有和允許所述系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)較高的測量頻率響應的交叉靈敏度。這可能是所述系統(tǒng)的聲頻率響應，所述響應提供不同的空間采樣分辨率和/或位置，和/或允許有效地丟棄具有低靈敏度的任何點。
[0110]本發(fā)明的一個實施方式的附加特征是選擇不同的空間分辨率，其中可以調(diào)節(jié)沿著所述感測光纖的靈敏度和頻率響應，以及可以擴大所述動態(tài)范圍。
[0111]所述感測光纖可以是標準的單模光纖、偏振保持光纖、單一偏振光纖、和/或帶狀光纖，以及其可以是帶涂層的和/或用電纜縛住的以增強或抑制其靈敏度。
[0112]本發(fā)明的一個實施方式的附加特征是選擇所述光纖的不同配置以使在不同位置處的感測光纖的靈敏度、頻率和定向最佳。所述光纖可以被布置為線性傳感器、方向傳感器或多維陣列傳感器。所述光纖可以放置在表面區(qū)域上的連續(xù)路徑中，而沒有橫穿所述光纖的另一部分以提高諸如褶曲的三-歐米伽(Ω Ω Ω )和/或雙八(88)構(gòu)型的傳感器系統(tǒng)的靈敏度。這對于提高感測系統(tǒng)的感測靈敏度、頻率響應和空間分辨率是特別有用的，同時簡化了安裝技術(shù)并使彎曲損耗最小化。
[0113]所述光纖可以被附著在容器的表面上以聽取產(chǎn)生于所述容器內(nèi)部的噪聲從而監(jiān)測在該過程中的變化，聲圖像，以及探測任何泄漏。
[0114]又一方面提供了一種使用聲學傳感器用于分布式流量測量和成像、井內(nèi)穿孔區(qū)監(jiān)測以及出砂監(jiān)測的裝置。例如，對于井內(nèi)應用，聲學噪聲分布可以用來通過沿著所述井的每一位置進行噪聲測井來測量流量。另外，噪聲頻譜可以用來識別流體的相位。進一步地，噪聲頻譜相關(guān)技術(shù)可以使用在較長的井段上以確定聲音的速度以及跟蹤產(chǎn)生于流體內(nèi)部的漩渦以精確地確定流速。
[0115]傳感器系統(tǒng)可以用作分布式聲學傳感器，使確定分布式流量測量和成像、在油井、氣井和流線(flowline)中的穿孔區(qū)監(jiān)測及出砂監(jiān)測成為可能。分布式溫度測量和張力測量可以結(jié)合以提高所述分布式聲學傳感器的數(shù)據(jù)闡釋。
[0116]又一應用是沿著預先安裝的光纖監(jiān)聽以用于監(jiān)控應用。這包括沿著順著鉆孔、管道、周界、端口和邊界安裝的光纖進行測量。
[0117]另外的方面提供了使用聲學光纖傳感器和聲學參考源的動態(tài)定位裝置，光纖傳感器憑借聲學參考源測量在沿著結(jié)構(gòu)的不同位置接收的聲信號的飛行時間，并因此確定所述結(jié)構(gòu)的位置。
[0118]又一方面提供了使用聲學光纖傳感器和發(fā)出聲音(被稱為“鳴笛豬”)的清管器的管道結(jié)構(gòu)監(jiān)測裝置。所述光纖傳感器測量穿過所述管道壁的聲學傳輸以用于診斷以及跟蹤所述清管器的位置。
[0119]另一方面提供了管道監(jiān)測裝置，其中感測光纖被布置在管道的內(nèi)部并由流體拖曳力沿著所述管道運送以為所述管道的診斷以及流體特性和/或成像提供噪聲流量的測量。
[0120]另一方面提供了一種使用光纖傳感器和收集能量的自供電的聲源的裝置，所述光纖傳感器用于聲學感測，所述收集能量的自供電的聲源用于產(chǎn)生可以由附近的感測光纖接收的足夠的聲發(fā)射，以用于數(shù)據(jù)通信、測量、診斷和包括沿著長管道、井內(nèi)的監(jiān)控應用和其他的遠程應用。
[0121]本發(fā)明的另一方面提供了一種使用聲學光纖傳感器的裝置，所述裝置通過在上游水庫中或在所述水壩的中心部分產(chǎn)生聲學噪聲源并測量沿著所述光纖檢測的聲信號強度來測量沿著水壩和堤壩的滲流率，其中所述滲流區(qū)域作為聲波傳輸?shù)牡吐曌杩孤窂?，并因此表現(xiàn)出較大的信號電平。
[0122]本發(fā)明的其他優(yōu)勢和應用對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是明顯的。任何附加特征或可選特征可以組合在一起和與任一方面相組合，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是明顯的。
[0123]結(jié)語
[0124]如以上所描述的，公開了用于快速定量測量沿著一段光纖傳輸、反射和/或散射的光場的擾動的裝置及方法。特別地，本發(fā)明可以用于分布式感測，同時顯著地提高速度和靈敏度以允許檢測沿一段光纖的任何地方的聲波擾動同時實現(xiàn)良好的空間分辨率。本發(fā)明在較寬范圍的聲波感測和成像應用中提供了獨特的優(yōu)勢。典型的用途是用于監(jiān)測油井和氣井，用于諸如分布式流量測量和/或成像，監(jiān)測較長的電纜和管道，大型容器的成像以及安全應用等應用中。
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[0139][14]W0 2006/130499，Gysling等人。
【主權(quán)項】
1.一種裝置，包括: 分布式聲學傳感器(DAS)系統(tǒng)，其具有沿著待被監(jiān)測的管道部署使用的光纖電纜，所述分布式聲學傳感器系統(tǒng)接收來自沿著所述光纖的反向散射光和/或反射光并且確定沿著所述光纖電纜從其入射的聲信號； 其中，所述分布式聲學傳感器系統(tǒng)被布置成通過確定在流體流的一個或兩個方向上的聲速來監(jiān)測所述管道中的流體流。2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所確定的聲速被用于確定沿著所述管道的流量分布。3.一種分布式聲學感測方法，包括: 使用具有沿著管道部署使用的光纖電纜的分布式聲學傳感器(DAS)系統(tǒng)來確定沿著所述管道入射的聲信號，所述分布式聲學傳感器系統(tǒng)接收來自沿著所述光纖的反向散射光和/或反射光；以及 使用所述分布式聲學傳感器系統(tǒng)通過確定在流體流的一個或兩個方向上的聲速來監(jiān)測所述管道中的流體流。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所確定的聲速被用于確定沿著所述管道的流量分布。5.—種裝置，包括: 分布式聲學傳感器(DAS)系統(tǒng)，其具有沿著待被監(jiān)測的管道部署使用的光纖電纜，所述分布式聲學傳感器系統(tǒng)接收來自沿著所述光纖的反向散射光和/或反射光并且確定沿著所述光纖電纜從其入射的聲信號； 其中，所述分布式聲學傳感器系統(tǒng)被布置成通過在所述管道的一部分上跟蹤產(chǎn)生于流體內(nèi)部的漩渦以確定流速，來監(jiān)測所述管道中的流體流。6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述流體流的監(jiān)測還包括在所述管道的一部分上進行的噪聲頻譜相關(guān)技術(shù)。7.一種分布式聲學感測方法，包括: 使用具有沿著管道部署使用的光纖電纜的分布式聲學傳感器(DAS)系統(tǒng)來確定沿著所述管道入射的聲信號，所述分布式聲學傳感器系統(tǒng)接收來自沿著所述光纖的反向散射光和/或反射光；以及 使用所述分布式聲學傳感器系統(tǒng)通過在所述管道的一部分上跟蹤產(chǎn)生于流體內(nèi)部的漩渦以確定流速，來監(jiān)測所述管道中的流體流。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述流體流的監(jiān)測還包括在所述管道的一部分上進行的噪聲頻譜相關(guān)技術(shù)。9.一種用于監(jiān)測管道內(nèi)的流體流的方法，所述方法包括: 在管道的內(nèi)部部署光纖傳感器系統(tǒng)的光學感測光纖；以及 測量包含在所述管道的內(nèi)部的流體的噪聲流量，其中，所述噪聲流量的測量是通過所述光學傳感器系統(tǒng)根據(jù)所述光學感測光纖沿著所述管道由所述流體運送來進行的。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述光纖傳感器系統(tǒng)是分布式聲學傳感器(DAS)系統(tǒng)。
【文檔編號】G01D5/353GK105890637SQ201610225290
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2010年5月27日
【發(fā)明人】馬哈茂德·法哈蒂羅山, 湯姆·理查德·帕克, 謝爾蓋·沙塔林
【申請人】希里克薩有限公司